Filter Ampas (Cake Filter)

Oleh: Iyandarini/12909/12

Filtrasi adalah proses pemisahan dari campuran heterogen yang cairan dan partikel-partikel padat dengan menggunakan media filter yang hanya meloloskan cairan dan menahan partikel-partikel padat. Pada industri, filtrasi ini meliputi ragam operasi mulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas; aliran yang lolos dari saringan mungkin saja cairan, padatan, dll (Geankoplis, 1987)

Tipe dari filtrasi berdasarkan tempat ada dua, yaitu:

• Penyaringan permukaan yaitu jika bahan padat tertahan akibat kerja ayakan dari material penyaring. Hal ini terjadi, jika ukuran partikel bahan padat memiliki garis tengah yang lebih besar dari pada pori penyaring (Rakesh, 2010).

Penyaringan permukaan muutlak menjamin bahwa partikel dengan garis tengah lebih besar daripada lebar lubang penyaring tidak akan turun masuk kedalam filtrate dan tidak akan terjadi kehilangan zat dalam jumlah yang berarti. Karena itu material penyaring akan relatif cepat tersumbat (Kurniawan, 2012).

• Penyaringan kedalaman yaitu suatu partikel bahan padat tidak tertahan pada permukaan penyaring, tetapi di bagian dalam matriks, artinya teradsorpsi pada bagian dalam pori yang berliku (Rakesh, 2010).

Keuntungan penyaringan kedalaman adalah tingginya volume penyaring sehingga memudahkan pengamatan tingginya tingkat pencemaran dari penyaring. Keburukannya adalah adanya kehilangan bahan dan pelepasan material penyaring (ion asing, serabut) (Kurniawan, 2012).

I. Filtrasi konvensional      

Proses filtrasi yang sederhana adalah proses penyaringan dengan dengan media filter kertas saring (Gambar dibawah). Kertas saring kita potong melingkar jika masih bentuk lembaran empat persegi panjang atau kubus, jika telah berbentuk lingkaran lipat dua, sebanyak tiga atau empat kali. Selanjutnya buka dan letakkan dalam corong pisah sehingga tepat melekat dengan corong pisah. Tuangkan campuran heterogen yang akan dipisahkan, sedikit demi sedikit, kira-kira banyaknya campuran tersebut adalah sepertiga dari tinggi kertas. Lakukan berulang-ulang, sehingga kita dapat memisahkan partikel padat dengan cairannya. Hasil filtrasi adalah zat padat yang disebut residen dan zat cairnya disebut dengan filtrat.

Kelemahan kertas saring :

1. Dapat rusak oleh asam dan basa kuat               
2. Kekuatan mekanisnya kurang dan mudah sobek jika terkena pengaduk sehingga bocor dan mengotori endapan karena serat-seratnya terbawa, terutama untuk penyaringan vakum agak menyulitkan
3. Dapat mengadsorbsi bahan-bahan dari larutan yang disaring
4. Untuk gravimetric perlu di bakar habis karena tidak dapat di keringkan sampai mencapai bobot tetap

Keuntungan kertas saring:

1. Murah, mudah di dapat, efesiensi penyaringan tinggi di sebabkan antara lain karena permukaannya yang luas , teknik dan peralatan penunjangnya sederhana.
2. Untuk kecepatan penyaringan tersedia kertas dengan pori- pori halus medium, dan kasar.
3. Untuk menyaring di gunakan corong dengan kerucut bersudut 60 derajat. Endapan yang akan dipijarkan harus di saring dengan kertas saring tak berabu (Eugene, 1974).

Proses pemisahan dengan cara filtrasi konvensional dengan kertas saring dapat kita bedakan berdasarkan adanya tekanan dan tanpa tekanan. Pemisahan ini sangat cocok untuk campuran heterogen dimana jumlah cairannya lebih besar dibandingkan partikel zat padatnya (Eugene, 1974).

(Gambar 1.Pemisahan dengan kertas saring tanpa tekanan)

 Proses pemisahan dengan tekanan, umumnya dengan cara di vakumkan (disedot dengan pompa vakum). Proses pemisahan dengan teknik ini sangat tepat dilakukan, jika jumlah partikel padatnya lebih besar dibandingkan dengan cairannyA (Eugene, 1974).

(Gambar 2. Pemisahan dengan cara meningkatkan tekanan)

II.  Filtrasi Modern

Dalam proses filtrasi modern ada 3 jenis komponen, yaitu:

• Filter
• Medium Filter
• Bahan penolong Filtrasi

1. Filter

Filter dapat dikelompokkan menjadi dua golongan : yang pertama adalah filter klarifikasi (clarifying filter) dan filter ampas (cake filter).

1. Filter klarifikasi 

               Filter ini dikenal juga sebagai filter hamparan tebal (deep bed filter), karena partikel-partikel zat padat diperangkap di dalam medium filter dan biasanya tidak ada lapisan zaat padat yang terlihat dari permukaan medium. Filter ini biasanya digunakan untuk memisahkan zat padat yang kuantitasnya kecil dan menghasilkan gas yang bersih atau zat cair yang bening, seperti minuman. Klarifikasi berbeda dengan penapisan karena pori medium filter ini jauh lebih besar dari diameter partikel yang harus dipisahkan. Partikel-partikel itu ditangkap oleh gaya-gaya permukaan dan dibuat tidak bias bergerak di dalam saluran aliran, dan walaupun mengakibatkan diameter  efektif saluran itu menjadi  lebih kecil, namun biasanya tidak sampai menyebabkan saluran itu buntu (McCabe, 1990)

(Gambar 3.deep bed filter )

2. Filter Ampas (Cake Filter)

Filter cake adalah produk-oleh dari proses filtrasi dan sering kaya nutrisi yang dapat didaur ulang dalam berbagai macam produk dan proses. Ini mengalihkan sumber daya berharga dari TPA, mengurangi biaya pengelolaan limbah yang terkait dan membantu mencegah kontaminasi lingkungan.

Filter ampas digunakan untuk memisahkan zat padat yang kuantitasnya besar dalam bentuk kristal atau lumpur ataupun ampas. Biasanya filter ini diperlengkapi untuk pencucian zat padat dan untuk mengeluarkan sebanyak-banyaknya sisa zat cair  dari zat padat itu sebelum zat padat itu dikeluarkan dari filter. Medium filter pada  filter ini relatif lebih tipis dibandingkan dengan yang digunakan dalam medium filter  klarifikasi. Pada awal filtrasi sebagian partikel  padat masuk ke dalam pori medium dan tidak dapat bergerak lagi, tetapi segera  setelah itu bahan itu terkumpul pada permukaan septum. Setelah periode  pendahuluan yang berlangsung beberapa saat itu, zat padat itulah yang melakukan  filtrasi, bukan septum lagi. Ampas itu terlihat mengumpul sampai ketebalan tertentu  pada permukaan itu dan harus dikeluarkan secarra berkala atau teratur setelah penggunaan atau sewaktu-waktu dikeluarkan apabila diperlukan (McCabe, 1990).

Medium filter pada filtrasi cake relatif tipis dibandingkan dengan filter klarifikasi. Pada awal filtrasi sebagian partikel padat masuk ke dalam pori medium dan tidak dapat bergerak lagi, tetapi segera setelah itu bahan terkumpul lagi pada permukaan septum/ medium penyaringnya. Setelah tahap awal yang berlangsung beberapa menit tersebut zat padat cake tersebut berfungsi sebagai medium filtrasi, bukan septum lagi. Cake tersebut terakumulasi sampai ketebalan tertentu pada permukaan dan sewaktu waktu

harus dibersihkan. Filter cake biasanya bekerja dengan tekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfer

pada bagian hulu atau vakum pada sisi hilir. Filter ini dapat beroperasi kontinu dapat pula secara batch. Namun karena sulitnya mengeluarkan zat padat melawan tekanan positif , umumnya filter diopersikan secara batch.

DAFTAR PUSTAKA

http: www.wikipedia.com//filtrasi